巨尾桉、马尾松2种人工林植物多样性特征研究

马英玲 韦春义 秦俊桂

摘 要：通过开展巨尾桉（Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla）、马尾松（Pinus massoniana Lamb.）2种人工纯林群落的物种多样性研究，结果表明：2种不同类型人工林在立地条件较好的林分，植物物种多样性指数较高，反之较低；立地条件相似的2种不同类型人工林，其物种多样性指数差别不大；2种不同類型人工林灌木层的Shannon-Weiner指数、物种丰富度指数都高于草本层，但物种多样性指数差别不大；2种不同类型人工林下物种多样性取决于该立地原有的生物种类和抚育措施。巨尾桉作为扶绥县主要造林树种，人工林下物种多样性比较丰富。

关键词：人工林；物种多样性；马尾松；巨尾桉

中图分类号 S757.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）22-0100-04

Abstract：The species diversity of two pure plantation communities of Eucalyptus grandis and Pinus massoniana were studied. The results showed that the diversity index of plant species was higher in two different types of plantations with better site conditions，and vice versa，and the species diversity index of the two different types of plantation with similar site conditions was not significant；the Shannon-Weiner index and the species richness index of the two different types of plantation shrubs were found. It is higher than the herb layer，but the species diversity index is not very different；the species diversity under two different types of plantations depends on the original species and tending measures of the site. Eucalyptus grandis（Eucalyptus urophylla）is a main tree species for planting in Fusui county.

Key words：Plantation；Species diversity；Masson pine；Eucalyptus grandis

桉树（Eucalyptus ssp.）是世界人工造林3大速生树种之一，因其适应性强、生长快、用途广、材质好、易繁殖等优点，深受欢迎。目前，全国速生桉人工林面积已超过200万hm2，速生桉在华南地区的引种，产生了显著的经济效益和社会效益[1]。然而，大面积营造速生桉人工林，也引起了社会各界对栽培地区的生态问题的广泛关注[2]，社会上流传的速生桉是“抽水机、抽肥机、有毒树种、污染水质、使土壤退化、使物种多样性降低”等，致使一些地方政府限制了速生桉的种植。为了探索速生桉林下物种多样性，笔者以扶绥县东门镇主要用材树种马尾松（Pinus massoniana Lamb.）和巨尾桉（Eucalyptus grandis×Eucalyptus urophylla）2种人工林下物种多样性进行对比研究，揭示这2种人工林的物种多样性特征和影响因素，为速生桉的经营与管理提供科学依据。

1 调查研究方法

1.1 试验林区基本情况 试验林区位于广西扶绥县东门镇那江村、板包村。扶绥县东门镇地处低纬，属于南亚热带季风气候区，全年光热充足，雨量充沛，热雨同季，7—9月常受台风气候的影响，高温多雨天气时间较长，年平均气温为20～25℃，年降雨量1000～1300mm。试验林区属于扶绥县东门镇的集体林区，丘陵地貌，海拔高200～500m，坡度10～25°左右，土壤为赤红壤，土壤主要以砂页岩发育而成，土壤肥力一般。人工种植巨尾桉的面积较广，林分抚育管理一般，林地边沿有简易林道，交通运输条件便利。

1.2 调查方法 在研究林区内随机选取受人为干扰少、郁闭度相近的地块作为调查样地，记录样地的海拔、坡向、坡位等生态因子。样地内，乔木层进行每木检尺，记录乔木树种的组成、林分起源、林龄、郁闭度、胸径、树高、株数等。在每个样地内以梅花形[3]选取5块面积为25m2（5m×5m）的小样方对灌木层和草本层进行调查，记录林下植物的种名、株数或丛数、高度或长度、盖度或冠幅等。

1.3 物种的重要值及其生物多样性指数计算方法 本研究生物多样性指数计算方法，主要参考目前国内植物群落物种多样性研究中常用的指数计算公式如下：

（1）灌草层物种的重要值计算公式：[4]

灌木层重要值=（相对密度+相对频度+相对盖度）/3；

草本层重要值=（相对密度+相对频度+相对盖度）/3。

重要值表示某个种在群落的地位与作用的综合数量指标，反映群落的组成情况。

（2）Shannon-Weiner植物多样性指数（H'）计算公式[5]：

（5）丰富度指数：物种丰富度指数S=样方物种总数[8]。

式中：Pi为种i的个体数占群落中总个体数的比例，ni为第i个种的个体数目，N为样方中所有个体的总和。

数据的处理和分析采用SPSS 11.0和Excel 2003进行。

2 结果与分析

2.1 样地乔木层调查结果 乔木层样地调查树种为巨尾桉和马尾松，6个样地号分别为1巨尾桉（简称1巨）、2巨尾桉（简称2巨）、3巨尾桉（简称3巨）、1马尾松（简称1马）、2马尾松（简称2马）、3马尾松（简称3马），其中1巨、3巨为2代萌芽林，2巨为1代萌芽林。1巨样地与3马样地相距约120m，2巨样地与1马样地相距约50m，都是北面中坡。3巨样地与2马样地相距约20m，都是东南面。1马样地中的株数较少，其他样地的株数在51～68株之间，所有样地的郁闭度在0.5～0.6，其中1巨和1马样地都为成熟林，林分生长较好。样地乔木层调查结果详见表1。

2.2 样地中灌木、草本群落的物种组成和重要值 研究林区内巨尾桉与马尾松2种人工林群落中植物物种共有43种。灌木层植物物种有29种，草本层植物物种有14种，灌木层植物种类数量是草本层的一倍。其中，巨尾桉林分灌木层物种种类有16种，草本层物种种类11种；马尾松林分灌木层物种种类有21种，草本层物种种类8种。马尾松林分灌木层物种比巨尾桉林分灌木层物种多5种，草本层物种数目则少3种。灌草层的物种数量和种类与林分立地条件和抚育管理有关，与林种和林龄关系不大。巨尾桉林分每年除草施肥1～2次，马尾松林分一般粗放经营，灌木种类相对保留多些。详见表2、表3。

2种人工林灌草层物种种类在14～20种，巨尾桉林分的灌木层比较常见的物种是山乌桕、三叉苦、桃金娘、毛桐、野牡丹、暗消藤、白背桐等7种，重要值大于35以上的物种是九节、山乌桕、野牡丹、暗消藤、白背桐。马尾松人工林群落草本层的常见的物种是铁芒箕、五节芒、东方乌毛蕨、蔓生莠竹、海金沙、半边旗等6种，重要值大于35以上的物种是铁芒箕、五节芒、东方乌毛蕨、蔓生莠竹、半边旗。马尾松人工林群落优势灌木物种为三叉苦、暗消藤、山乌桕。巨尾桉、马尾松群落距离相邻的样地灌木种类比较：1巨、3马的物种数分别是9、8种，相同物种有5种；2巨、1马的物种数分别是11、10种，相同物种有4种；3巨、2马的物种数都是12种，相同物种有6种。巨尾桉、马尾松群落距离相邻的样地草本种类比较：1巨、3马的物种数分别是9、6种，相同物种有2种；2巨、1马的物种数分别是6、5种，相同物种有4种；3巨、2马的物种数分别是8、7种，相同物种有5种。巨尾桉样地优势草本物种是五节芒，其次是蔓生莠竹，其中五节芒、东方乌毛蕨、海金沙较常见；马尾松样地优势草本物种是铁芒箕，其次是扇叶铁线蕨，其中铁芒箕、扇叶铁线蕨、东方乌毛蕨、五节芒这些植物在每个马尾松人工林样地都有出现。

2.3 2种不同类型人工林灌木层、草本层植物多样性分析 比较群落中的Shannon-Weiner指数和优势度指数相似，灌木层中最高值为2马样地，最低值为3马样地，草本层中最高值为1巨样地，最低值为1马样地；灌草层最高值为2马样地，最低值为1马样地；2种人工林相邻样地中的Shannon-Weiner指数，灌草层中1巨样地比3马样地的指数高，2巨样地比1马样地的指数高，3巨样地灌木层指数比2马样地低，而草本层的指数比2马样地高。速生桉样地的Shannon-Weiner指数和优势度指数，1代林2巨样地的灌木层指数比二代林1巨、3巨样地的高，草本层相反。

巨尾桉、马尾松群落中林下植物的均匀度指数，灌木层中最高值为2马样地，最低值为1马样地，草本层中最高值为1巨样地，最低值为1马样地；2种不同类型人工林相距较近的样地的均匀度指数，灌草层中1巨样地比3马样地的指数高，2巨样地比1马样地的指数高，3巨样地灌木层指数比2马样地低，而草本层的指数比2马样地高。速生桉中样地的草本层均匀度指数，显示1代林2巨样地比2代林1巨、3巨样地的低，与巨尾桉的抚育除草有关。

巨尾桉、马尾松人工林下植被的丰富度指数，灌木层中最高值为3巨、2马样地，最低值为3马样地，草本层中最高值为1巨、3巨样地，最低值为1马样地；2种不同类型人工林相距较近的样地植被丰富度指数，灌草层中1巨样地比3马样地高，2巨样地比1马样地高，3巨、2马样地灌木层指数一样，而草本层3巨样地高。速生桉人工林样地的植被丰富度指数，草本层指数显示1代林2巨样地比2代林1巨、3巨样地的低。

2种不同类型人工林灌木层的Shannon-Weiner指数、物种丰富度指数都高于草本层，巨尾桉人工林的物种多样性略高于马尾松人工林，2种不同类型人工林群落的物种多样性差别不大。

3 结论与讨论

针对桉树人工林对生物多样性的影响，国内外都有不少良性与劣性的报道，许多学者认为桉树人工林耗尽了土壤养分和水分，同时抑制了林下植被的生长，林下灌木和草本种类很少[9]。本文以扶绥县东门镇巨尾桉、马尾松2种人工林林下的物种多样性为研究对象，在研究区内选取受人为干扰少、郁闭度相似的林分调查，结果表明：2种不同类型人工林在立地条件较好的林分，植物物种多样性指数较高，反之较低；立地条件相似的2種不同类型人工林其物种多样性指数差别不大；2种不同类型人工林灌木层的Shannon-Weiner指数、物种丰富度指数都高于草本层，但物种多样性指数差别不大；2种不同类型人工林下物种多样性取决于该立地原有的生物种类和抚育措施。这与速生桉根系排出有毒的分泌物，抑制地被物的生长，减少和消灭了林下植被的种类和数量[3]研究结论不一致，巨尾桉作为扶绥县主要造林树种，人工林下物种多样性是比较丰富。

参考文献

[1]项东云.华南地区桉树人工林生态问题的评价[J].广西林业科学，2000，29（2）：57-64.

[2]谢直兴，严代碧.桉树人工林现状及其可持续发展[J].四川林业科技，2006，7（1）：75-81.

[3]温远光，刘世荣，陈放，等.桉树工业人工林植物物种多样性及动态研究[J].北京林业大学学报，2005，7（4）：17-22

[4]王育松，上官铁梁.关于重要值计算方法的若干问题[J].山西大学学报，2010，33（2）：312-316.

[5]刘彤，胡丹，魏晓雪，等.红松人工林林下植物物种多样性分析[J].东北林业大学学报，2010，38（5）：28-29.

[6]师楠，郎南军，李晋，等.金沙江头塘小流域5种类型人工林林下植物多样性研究[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3429-3423，3435.

[7]郑绍伟，牛牧，张琴，等.川中丘陵区不同类型柏木林地植物群落结构和多样性研究[J].四川林业科技，2011，32（5）：20-28.

[8]陈礼清，张健.巨桉人工林物种多样性研究（I）——物种多样性特征[J].四川农业大学学报，2003，21（4）：308-312.

[9]赵一鹤，杨宇明，杨时宇，等.桉树人工林生物多样性研究进展[J].云南农业大学学报，2007，22（5）：741-744.

（责编：张宏民）